Der Dichterechner hilft, die Dichte von Wasser anhand seiner Temperatur zu bestimmen. Da sich die Dichte von Wasser mit der Temperatur ändert, ist dieses Tool unverzichtbar für wissenschaftliche Forschung, technische Anwendungen, Strömungsdynamik und Umweltstudien. Es ermöglicht Benutzern die Berechnung genauer Dichtewerte für Anwendungen wie Hydrodynamik, chemisches Prozesse und Ozeanographie.
Formel zur Berechnung der Wasserdichte
Die Dichte von Wasser wird mit folgender temperaturabhängigen Formel berechnet:
Dichte von Wasser = 999.842594 + (6.793952 × 10⁻² × Temperatur) – (9.095290 × 10⁻³ × Temperatur²) + (1.001685 × 10⁻⁴ × Temperatur³) – (1.120083 × 10⁻⁶ × Temperatur⁴) + (6.536332 × 10⁻⁹ × Temperatur⁵)
wo:
- Masse Wasser ist die Gesamtmasse des Wassers, normalerweise in Kilogramm (kg) oder Gramm (g).
- Wassermenge ist der von Wasser eingenommene Raum, normalerweise in Litern (L) oder Kubikmetern (m³).
- Temperaturen ist die Wassertemperatur in Grad Celsius (°C).
- Die Formel berücksichtigt die temperaturabhängige Schwankung der Wasserdichte.
Diese Formel ermöglicht eine genaue Berechnung der Wasserdichte bei unterschiedlichen Temperaturen und gewährleistet Präzision in wissenschaftlichen und industriellen Anwendungen.
Referenztabelle zur Dichte von Wasser
Diese Tabelle enthält Wasserdichtewerte bei verschiedenen Temperaturen zur schnellen Bezugnahme.
| Temperatur (° C) | Dichte (kg / m³) |
|---|---|
| 0 | 999.84 |
| 5 | 999.99 |
| 10 | 999.73 |
| 15 | 999.10 |
| 20 | 998.21 |
| 25 | 997.05 |
| 30 | 995.65 |
| 40 | 992.22 |
| 50 | 988.03 |
| 60 | 983.33 |
| 70 | 978.08 |
| 80 | 972.25 |
| 90 | 965.30 |
| 100 | 958.40 |
Diese Werte bieten eine einfache Möglichkeit, die Wasserdichte basierend auf der Temperatur zu bestimmen, ohne dass manuelle Berechnungen erforderlich sind.
Beispiel für einen Dichterechner für Wasser
Um die Dichte von Wasser bei einer Temperatur von 30 °C zu berechnen, verwenden wir die Formel:
Dichte = 999.842594 + (6.793952 × 10⁻² × 30) – (9.095290 × 10⁻³ × 30²) + (1.001685 × 10⁻⁴ × 30³) – (1.120083 × 10⁻⁶ × 30⁴) + (6.536332 × 10⁻⁹ × 30⁵)
= 999.842594 + (2.038) – (8.185) + (2.705) – (2.916) + (1.764)
≈ 995.65 kg/m³
Dies bedeutet, dass Wasser bei 30°C eine Dichte von etwa 995.65 kg/m³ hat, was etwas niedriger ist als bei 0°C aufgrund von Wärmeausdehnung.
Die häufigsten FAQs
Wasser dehnt sich bei steigender Temperatur aus, wodurch seine Dichte abnimmt. Dies liegt daran, dass die Molekularbewegung bei höheren Temperaturen zunimmt und die Dichte der Wassermoleküle abnimmt.
Die Wasserdichte ist wichtig in der Ozeanographie, Klimawissenschaft und im Ingenieurwesen. Sie beeinflusst den Auftrieb, Flusssowie Hitze Übertragung, was sich auf Branchen wie Wasserkraft, Heizungs- und Lüftungstechnik und Schifffahrt auswirkt.
Wasser erreicht seine maximale Dichte bei etwa 4 °C (999.97 kg/m³). Unterhalb dieser Temperatur dehnt sich Wasser aufgrund der Bildung von Wasserstoffbrückenbindungen aus, weshalb Eis eine geringere Dichte als flüssiges Wasser hat.